宇(yǔ)宙是“人为制造”的？为何会存在(zài)科(kē)学无法解释的“暗(àn)物质”？暗(àn)物(wù)质又究(jiū)竟是什么？人(rén)类为(wèi)了寻找暗(àn)物质存在(zài)的证(zhèng)据，科(kē)学家们(men)在过(guò)去的几十年当中(zhōng)进行了超过(guò)50次的长期实(shí)验(yàn)，但是却没有发现(xiàn)任何(hé)的(de)有效证据(jù)。除了一个(gè)地方，在1687年出版的(de)自然(rán)哲(zhé)学数(shù)学原(yuán)理一书(shū)中，埃(āi)萨克牛顿发表(biǎo)了(le)万有(yǒu)引力定律，它揭示(shì)了宇宙中(zhōng)天体运动的规律。往后的几百年(nián)来，当天文学家们发现某些天体运行轨道出(chū)现异常，不(bù)符合万有引力定律的时候，他们(men)就会知道，周围一定(dìng)有未知的天体通过引(yǐn)力(lì)在摄动它(tā)的轨道(dào)。比(bǐ)如在1846年，奥本勒维耶就通过(guò)天王(wáng)星运行(xíng)轨道的异常，推算(suàn)并且发现了海王星的存(cún)在。另外(wài)，哈雷彗(huì)星、冥(míng)王星的(de)发(fā)现(xiàn)都是(shì)应用万有引力定律所取得重(zhòng)大天文成就的例子。但(dàn)是(shì)这些发现都是在恒(héng)星系统的尺度当(dāng)中，可(kě)当我们上升到(dào)星系或者是星(xīng)团的(de)尺度，事情就开(kāi)始变得诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨兹威基正在研究(jiū)和测量后发星系(xì)团的质量。这(zhè)是一个(gè)由数千个星系所组成的巨大星(xīng)系团(tuán)，这些星系(xì)被引力束缚在一起。测量星系团的质(zhì)量一般(bān)会使(shǐ)用到两种方法，当两种方法结果一致，就可以确定其质量(liàng)的范围(wéi)。

第一种是获(huò)得(dé)其"光(guāng)度学(xué)的质(zhì)量"，需(xū)要的数据是测量各个星(xīng)系的光(guāng)度。

第二种是动力学质量(liàng)的计算，是(shì)利用光谱红移测(cè)量(liàng)星(xīng)系团中的(de)各个(gè)星系相对于星系团的运动(dòng)速度。当测量结果出(chū)来之后，兹威基彻底懵(měng)了，“动力学质(zhì)量”竟(jìng)然是“光度学质量”的400倍(bèi)。这(zhè)意味着，后发座星系团有(yǒu)99%的质量消失了，或者说(shuō)这99%的质量(liàng)并不以(yǐ)可见光的形(xíng)式所(suǒ)存在，我们无法看到。最诡异的(de)是，在测(cè)量速度的过程中，兹威(wēi)基发现星系团中很多星系(xì)的速度比理(lǐ)论上要快得多，按照牛顿的运动学定律，仅靠这(zhè)些可见星系的质量所产生的(de)引力是无法(fǎ)将它们束缚(fù)在星系团内的，它们早(zǎo)就应该被抛出星系(xì)团之(zhī)外了，除非有一种神秘的力量在起作用，这种力量来源(yuán)于某种隐形(xíng)的物质。

据此，兹维(wéi)基提出了这样部分不(bù)可见的暗质(zhì)，它不发散光(guāng)、吸(xī)光、反射光，但是(shì)它们却占(zhàn)据着宇宙中绝大部分的质量。只是当时的(直径26厘米等于多少寸，26厘米等于多少寸英寸de)人们(men)对(duì)这样(yàng)的一种(zhǒng)说法(fǎ)不(bù)屑(xiè)一顾。

直到40年之后，“暗物质”这(zhè)个(gè)词才(cái)再一次出(chū)现。天文(wén)学(xué)家维(wéi)拉鲁宾和肯特(tè)福特在观测(cè)仙女座星系中(zhōng)的恒星(xīng)运动。理论上来说，距离中心越远(yuǎn)的恒星在其轨道上(shàng)的运行速(sù)度就会(huì)越慢。但(dàn)是他(tā)们观(guān)测的(de)结(jié)果却让人(rén)感到不可思议。

随(suí)着与(yǔ)中心(xīn)距离的增加(jiā)，恒星的旋转速度几乎(hū)保持不变。可是根(gēn)据(jù)牛顿的万(wàn)有引力定律，在星系当中如果没有足够大的质量来(lái)吸引它们，这些外围的恒星早就被(bèi)甩到宇宙当(dāng)中了。基于这种(zhǒng)现象(xiàng)，科学家(jiā)们会(huì)使用一种相对标准的方法来解释暗(àn)物质的存在，这种方(fāng)法(fǎ)就是测量(liàng)星系当中气体在X轴上距离星系(xì)中心的距离，以及在Y轴上(shàng)气(qì)体的旋转(zhuǎn)速度。如果出现异常的结果，就认为是由暗(àn)物质的力量(liàng)进入其中(zhōng)。

于是科学家们通过射电望(wàng)远镜测量了距离星系(xì)中心更(gèng)远距离的氢元素(sù)，发现它们(men)的旋转速度并(bìng)不(bù)符合牛顿的力学定(dìng)律(lǜ)。我们的(de)太(tài)阳系也不例外(wài)，太阳(yáng)系位(wèi)于(yú)银河系的(de)第三悬(xuán)臂之上，距离银河系(xì)中心(xīn)2.6万光(guāng)年，根据万(wàn)有引力定律(lǜ)进(jìn)行计算，太阳(yáng)系(xì)的运行速度应该(gāi)是(shì)160千米/秒，但实际上，太阳系正在以220千米/秒的速度围绕银(yín)河系旋转，这(zhè)个实际速度远(yuǎn)远(yuǎn)大于(yú)理论速度，那么(me)产生以上(shàng)这种(zhǒng)向心加速度(dù)的原(yuán)因很可能(néng)就(jiù)是(shì)存在着(zhe)一种我们看不(bù)到的物质(zhì)，是(shì)这些暗物质的(de)引力效(xiào)应将(jiāng)星系聚集(jí)在了一起(qǐ)。

也是从(cóng)这时开(kāi)始，越来越(yuè)多的研究人(rén)员开始相信暗(àn)物质(zhì)的存在(zài)。科学家根(gēn)据星系外(wài)恒星(xīng)轨道的速度，估算在星(xīng)系当中暗物质的质量(liàng)占整个星系(xì)质量(liàng)的85%。但是，暗物(wù)质并不是唯一可以解释这个(gè)现象的原因。在(zài)一项新的研究当(dāng)中，科学家(jiā)们发现，几乎没有引(yǐn)力(lì)效应的(de)遥远恒星(xīng)之(zhī)间，也会(huì)出现速度上的微小差(chà)异。另外，天文学家还发(fā)现了一个反常的星系，叫做Agc114905。这个星系(xì)距(jù)离(lí)地球大约2.5亿光年(nián)，大小和银(yín)河系不多，但是星系(xì)当(dāng)中存在的恒星数量却(què)只有银(yín)河系的千分之(zhī)一。

所以在理论上，该星系必须(xū)存在暗物质，否则(zé)就会分崩离(lí)析(xī)。但是科学(xué)家们使(shǐ)用(yòng)最(zuì)先进(jìn)的望(wàng)远(yuǎn)镜对其(qí)进行了40个小时(shí)的(de)详细(xì)测(cè)量之后，发现星(xīng)系中的恒星运动(dòng)是可以用正(zhèng)常的物质和力学定(dìng)律来解释的(de)。那(nà)么又有人提出(chū)，也(yě)许该星系的暗物质，已经(jīng)被附近的(de)另一个大星系剥离了。奇怪的是，它的(de)附近没有任何星系存在。造成这些(xiē)现象的除了(le)暗物(wù)质的假说(shuō)之外(wài)，另一种可能(néng)就是人类对引力的理解还(hái)不够全面，引(yǐn)力很可能(néng)在不同尺(chǐ)度空间中的工(gōng)作方式是不同的(de)，这(zhè)意(yì)味着在行(xíng)星系尺度(dù)中的天体会沿着(zhe)它们(men)的轨(guǐ)道，按照我们所理(lǐ)解的方式(shì)运动。但是上升到(dào)星系和星团的尺(chǐ)度，引力之间的相(xiāng)互作用则(zé)是不(bù)同的方式(shì)。对于在星系(xì)团之间的相互作用，科学家还引入了外(wài)部场(chǎng)效(xiào)应的概(gài)念，指的(de)是在(zài)数(shù)百万光(guāng)年的规模上，巨大的(de)质量之间会产生对彼(bǐ)此特(tè)殊(shū)的效(xiào)果，这个理(lǐ)论叫(jiào)做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成立，这意味(wèi)着(zhe)我们需要对现(xiàn)在的物理(lǐ)定(dìng)律(lǜ)进行修正，这些发现也让直径26厘米等于多少寸，26厘米等于多少寸英寸很(hěn)多人认为暗物质假说理论就此终结。但是在宇宙当中还有(yǒu)关于暗物(wù)质(zhì)存在的(de)其他(tā)的理(lǐ)论(lùn)证据，这些(xiē)理论证据是蒙德理论所没法解释的“引力透镜”。

直径26厘米等于多少寸，26厘米等于多少寸英寸alt="宇宙是“人(rén)为创造”的(de)证(zhèng)据？颠覆科(kē)学认(rèn)知的暗物(wù)质！竟是生命诞生的基础？_黑料(liào)正能量" decoding="async" data-ratio="0.5597331716191631" data-type="jpeg" data-w="1649" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/18fc0a6e444b507.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

径向距离(lí)为37亿光(guāng)年的子弹星系团，由两个碰(pèng)撞的星(xīng)系团所组成(chéng)，类似(shì)这样的(de)星团，它们大部(bù)分的普(pǔ)通质量(liàng)都在星系的气体当中。当星团以1000万公里/小(xiǎo)时(shí)发生碰撞的时候(hòu)，星际气体(tǐ)的相互(hù)作用就会导(dǎo)致温度的急剧升高(gāo)，速度大幅降低。所以(yǐ)在理论上，在碰(pèng)撞之后，子弹星系团(tuán)大部分的质量将位于(yú)所(suǒ)有这些气体所在(zài)的中间区域。那么我们(men)通过什么来验证它的(de)质量区域到底是不是集中在中(zhōng)间呢？前不久，詹姆斯韦伯太(tài)空望远镜传(chuán)回了(le)宇宙当中第一(yī)张全(quán)彩的高清(qīng)照片，在照片中(zhōng)我们可以(yǐ)明(míng)显(xiǎn)地看(kàn)到很多(duō)星系似乎被拉(lā)伸产生(shēng)了巨大(dà)的形变。其(qí)实(shí)这些星系本身并不是真的被(bèi)扭(niǔ)曲了，也不是韦伯望远镜出了什么问题，而是这样(yàng)极遥远(yuǎn)的天体和(hé)我们(men)地球上的观测(cè)者之(zhī)间。被一个质量超(chāo)级(jí)巨大的天体遮挡，这(zhè)个超大(dà)质量的东西的引(yǐn)力，会使身后更遥远(yuǎn)星(xīng)系的光都发(fā)生了扭曲(qū)。这个(gè)现象(xiàng)就(jiù)是引力透镜效应(yīng)。这个巨大的天体可能是(shì)超大质量的黑洞或者是(shì)暗(àn)物质(zhì)。

所以当人们对子弹(dàn)星系团观(guān)测的时候，发现它的大质量(liàng)区域并不是在中间(jiān)，而是在两侧。所(suǒ)以(yǐ)最好(hǎo)的(de)解释方法就是当(dāng)星(xīng)团发生全部的碰撞时，可被观测到的(de)质量气(qì)体被(bèi)卡在了中间，暗物(wù)质则直接通过(guò)了(le)这个(gè)区域，并在两边形成了引力透镜。对子弹(dàn)星系团的引力透镜研究(jiū)也被认为是(shì)暗物质存在的(de)迄今为(wèi)止最好的理论证据。

除此之外，还有来自宇宙当(dāng)中(zhōng)最古老的(de)光。从宇宙大爆炸(zhà)开始(shǐ)，38万年之后，可见光终于可以畅(chàng)通无阻地(dì)穿越在宇宙当中(zhōng)了。经(jīng)过了(le)130多亿年之后，这些光在(zài)宇宙空间背(bèi)景上留下了各相(xiāng)同性的微波辐射。其中红色的部分表(biǎo)示温度较高的区域(yù)，蓝色则表(biǎo)示相对较(jiào)冷的区(qū)域，但(dàn)实际(jì)上它们之间的温差(chà)只(zhǐ)有(yǒu)万分(fēn)之(zhī)一。

科学家们通过对前景背景分离后的二值图像(xiàng)进行连通(tōng)域提取和标(biāo)记之后(hòu)发现(xiàn)，如果宇宙当中没有暗物质，图(tú)形看起来不(bù)应该是这样的，而随着暗物质的(de)增加，一些峰值(zhí)的幅度(dù)会减(jiǎn)小(xiǎo)，才变得看起来“和谐”。为了匹(pǐ)配(pèi)宇(yǔ)宙(zhòu)微波背(bèi)景辐(fú)射的测量值，我(wǒ)们需(xū)要的暗物质大约是普通(tōng)物质的5倍。这个数字与解释星系当中恒星运动所需要的暗物质(zhì)比例是一致的。这就(jiù)意味(wèi)着。

用了一个(gè)简单的(de)理论框架，就很好地解释了(le)很多不同(tóng)的观测(cè)结果。而暗物质的本质就是宇宙(zhòu)当中存在着某种(zhǒng)类型的粒子(zi)，它们(men)不参与任(rèn)何其他的电(diàn)磁作用，只通过引力来相互作(zuò)用。所以如果能(néng)够找(zhǎo)到这种粒子的(de)存在，就相当(dāng)于(yú)找(zhǎo)到了暗物质存在(zài)的(de)实际证据。这种粒(lì)子(zi)到底(dǐ)是什么(me)？科学(xué)家们(men)已经(jīng)提(tí)出了数十(shí)种的假想(xiǎng)目标，而要寻找这些不同的目标粒(lì)子所需要的实验方式(shì)也不相同。在过去的几(jǐ)十年当中，人(rén)类为了寻找(zhǎo)这些看(kàn)不(bù)见、摸(mō)不(bù)到，几乎不会与常(cháng)规物质相互作用的(de)“暗物质”，科学家(jiā)们(men)已经进行了(le)超(chāo)过50次的(de)实验，却(què)没有任何实(shí)质性的发(fā)现，除了一(yī)个地方(fāng)，意(yì)大利的格兰萨(sà)索(suǒ)山(shān)，隶属于阿尔卑斯山(shān)脉。

在山(shān)下1400米处的(de)地下矿井(jǐng)当中，藏(cáng)着(zhe)地球上最大的地(dì)学实验室(shì)，这(zhè)个实(shí)验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一个三(sān)层楼高的(de)探测(cè)器，一直致(zhì)力(lì)于寻找暗(àn)物质粒(lì)子(zi)的(de)周(zhōu)期性震荡。

自1997年以来，这里的科学家声(shēng)称观测(cè)到了某种信号(hào)。经过(guò)了20多年的数据收集，人们发现了(le)一个有(yǒu)趣的事(shì)情。探测率(lǜ)会在每年的6月份达到峰值，然后在11月降(jiàng)到最低，而(ér)且在20年当中每年都是一样。一(yī)些科学家认为这可(kě)能是人(rén)类发现暗物(wù)质的第一(yī)个直接证据。

但(dàn)是为什么(me)暗物质会产生(shēng)周期(qī)性的年度信号呢(ne)？刚才我(wǒ)们讲了太(tài)阳系正在以220公里/秒的速度(dù)围绕着银河系进行移动，那么(me)如果暗物质存在宇宙(zhòu)当中，这意味着我们也(yě)在以这样的(de)速度在穿越着暗(àn)物质流，这个(gè)过程中会产生相应的振荡，同(tóng)时地球又以(yǐ)30公里/秒的速度围(wéi)绕(rào)太阳(yáng)进行(xíng)旋转。所以有半年的时间，地球围(wéi)绕太阳的方向(xiàng)与太阳环绕银河系的(de)方向是一致的，而另外半年则与(yǔ)之相(xiāng)反。

而在(zài)6月(yuè)份的时候，地球与太阳的方(fāng)向正好(hǎo)达(dá)到完(wán)全一致，这(zhè)是理(lǐ)论上地球穿越暗物质流最快(kuài)的时段。而在11月份，又恰好达(dá)到了最慢值。尽管在实际的情况中，太阳系相对银河(hé)系(xì)的平面呈现了60度的(de)倾斜(xié)，但(dàn)是这并不(bù)影响这个理论(lùn)的有效性(xìng)。

因此科学家认为这可以(yǐ)用来解释，研(yán)究人员们所观测到的周期性(xìng)信号(hào)。当然也可(kě)能有其他的情(qíng)况，造成这(zhè)种年度周期信号的(de)差异也可(kě)能(néng)是温度、湿度(dù)、土壤中的水分、高山(shān)上的(de)积雪，甚至连意大利(lì)游客的数(shù)量也(yě)符合这个周期(qī)的规(guī)律。

所(suǒ)以，科学(xué)家们(men)又在(zài)南半球建立(lì)了一个几乎相同的实(shí)验室，这里的季(jì)节与之前(qián)的实(shí)验(yàn)室正(zhèng)好相反，而在这(zhè)里，地球穿过暗物(wù)质流(liú)的运动(dòng)特征和第(dì)一个实(shí)验(yàn)室是一(yī)样的(de)。

因此，如果在这里可以得到(dào)相同的(de)信(xìn)号，就可以成为(wèi)暗物质所存在的非常有力(lì)的证(zhèng)据(jù)了(le)。但是(shì)由于这(zhè)个实验(yàn)室(shì)刚刚建成不久，所(suǒ)以截至目前还无法(fǎ)提供相(xiāng)应的数据(jù)支(zhī)持。另外，在2025年，NASA将会发射一台新(xīn)的望远(yuǎn)镜，这(zhè)台太空(kōng)望远镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈(hā)勃望远镜(jìng)相同(tóng)，但它的宽视(shì)场仪器提供的(de)视野是(shì)哈勃红(hóng)外仪器的(de)100倍。南希格(gé)雷(léi)斯罗(luó)曼太(tài)空望远镜其中一个关键的用途就是(shì)探索暗(àn)物质背后的奥秘(mì)，对于(yú)探测的结(jié)果，我们只能拭目以待了(le)。费(fèi)米实验室粒子(zi)天体物理中心的科学家丹琥珀和贾森(sēn)斯特(tè)芬(fēn)研究(jiū)发现(xiàn)，如果暗(àn)物质(zhì)存在(zài)，它们极(jí)有可能拥有另一种神(shén)秘的效应，这种(zhǒng)暗物质效应，会(huì)支持宇(yǔ)宙当(dāng)中生命的诞(dàn)生，或者说是生命进(jìn)化的一个重要因(yīn)素。

如果(guǒ)这一理论得到进一步(bù)的证(zhèng)实，那(nà)么遍布(bù)宇宙当中(zhōng)的暗物质会不(bù)会意味(wèi)着(zhe)人(rén)类并(bìng)不孤单呢？或许(xǔ)在宇宙当(dāng)中某个角落的行星上(shàng)，暗物质正在(zài)通(tōng)过这样(yàng)的效(xiào)应(yīng)创造生(shēng)命。当(dāng)然，这些推论的大前(qián)提是要(yào)先找(zhǎo)到暗物质存在(zài)的(de)实际证据。那么(me)小(xiǎo)伙伴们(men)，你们觉(jué)得暗物质到底存不存在(zài)呢(ne)？喜(xǐ)欢请(qǐng)点赞，你的(de)支持是我更新的(de)动力！

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